CN215893343U - 一种组合式双壳程u型管式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种组合式双壳程U型管式换热器，包括壳体和中心套筒。所述壳体左端与中心套筒用环形隔板密封连接，所述10°螺旋角的连续螺旋折流板螺旋盘绕在所述壳体内，圆盘圆环型折流板等距的安装在中心套筒中，形成了双壳程结构。圆筒形隔板将换热器管程出入口隔离开，U型管一端安装在中心套筒里，一端安装在壳体里，形成U型的布管结构。所述新型换热器在形成组合式双壳程的同时采用了U型换热管，不仅保留了组合式双壳程连续螺旋板式换热器的优点，而且无温差应力问题，可应用于大温差条件，扩大了组合式双壳程连续螺旋板式换热器的应用范围。

Description

一种组合式双壳程U型管式换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，具体说是一种壳体带有螺旋折流板、中心套筒带有圆盘圆环型折流板的双壳程U型管式换热器。

背景技术

换热器作为极为重要的传热设备，是将某种流体的热量以一定方式转换为另一种流体的设备。换热器是石油、化工、发电、冶金等行业的通用设备，在金属消耗，动力消耗和设备投资等方面占有较大比重。因此换热器的合理设计和良好运行在能源日益短缺的今天更具有重要的社会意义和经济意义，改进其性能和提高其效率将成为节能减排的重要途径。

在管壳式换热器领域中，弓形折流板以其结构简单的特点应用最为广泛，但其存在流动阻力大，存在流动死区，易结垢的缺点，近年来被螺旋折流板逐渐取代。螺旋折流板分为连续和搭接，但搭接的螺旋折流板存在三角区漏流的缺陷，连续的螺旋折流板则可以实现较好的螺旋柱塞状流动，克服了搭接存在的漏流问题，有效提高了换热器的传热效果并且降低了流体流动压降。

在实际应用中连续螺旋折流板需配合一个中心圆管使用，但使其空间利用率下降，所以一种扩大其中心管形成中心套筒并于壳体组合形成的多壳程结构解决了这个问题，但在实际条件下会常遇到温差较大的设计条件，此时换热管与管板在温差应力的作用下易松脱，很大限制了此种组合式双壳程连续螺旋折流板式换热器的应用范围。

实用新型内容

为解决现有的技术问题，满足工艺需求，实现在大温差设计条件下的应用，本实用新型如图2所示，提供一种双壳程U型管式换热器，中心套筒的内壁设有圆盘圆环型折流板，壳体的内壁设有连续螺旋折流板，环形隔板位于壳程进、出口接管中间，由中心套筒和环形隔板焊接组成的分程结构将壳体分隔为内壳程和外壳程。环形隔板的外圈与壳体内壁的配合以及筒形隔板与外封头的配合，采取焊接的密封方式，结构紧凑，密封性能好。用圆筒形隔板将管程进口和管程出口分开，U型换热管一端安装在中心套筒里，一端安装在壳体里，可以实现大温差条件下的设计，不会出现换热管与管板松脱问题。

作为优化，所述壳体左端与中心套筒用环形隔板密封连接，圆盘圆环型折流板与所述连续螺旋折流板形成了双壳程结构，圆筒形隔板将管程进出口分隔开，使其都布置在左端封头上。

作为优化，所述圆盘圆环型折流板由凹槽和换热管安装在中心套筒内，此类型的折流板可增加壳程流体横向冲刷换热管的比例，从而提高导热效率，同时还可以减少横向冲刷的路径，从而减少壳程流体压降。

作为优化，所述10°螺旋角的连续螺旋折流板螺旋盘绕在所述壳体内，圆盘圆环型折流板等距的安装在中心套筒中，整个壳程的流体流动比较均匀，有效减少壳程流体流动所诱发振动发生的概率。

作为优化，所述新型换热器在形成组合式双壳程的同时采用了U型换热管，无温差应力问题，可应用于大温差条件，扩大了组合式双壳程连续螺旋板式换热器的应用范围。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的双壳程结构比单独设置连续螺旋折流板中心管的空间利用率大幅度提升，使换热器整体结构更为紧凑，提高了换热器整体换热效率；圆盘圆环型折流板由凹槽和换热管安装在中心套筒内，此类型的折流板可增加壳程流体横向冲刷换热管的比例，从而提高导热效率，同时还可以减少横向冲刷的路径，从而减少壳程流体压降；所述新型换热器在形成组合式双壳程的同时采用了U型换热管，无温差应力问题，可应用于大温差条件，扩大了组合式双壳程连续螺旋板式换热器的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型换热器管程结构示意图

图2为本实用新型换热器壳程结构示意图

图中，1-壳程流体进口，2-壳程流体出口，3-壳体，4-中心套筒，5-U型换热管，6-圆环型折流板，7-连续螺旋折流板，8-内壳程，9-圆盘型折流板，10-外壳程，11-环形隔板，12-管程流体进口，13-管程流体出口，14-圆筒形隔板。

具体实施方式

现结合附图通过以下实施方式来对本实用新型的具体过程加以说明。

参阅图1、图2，一种组合式双壳程连续螺旋折流板式换热器，主要由壳程流体进口1，壳程流体出口2，壳体3，中心套筒4，U型换热管5，圆环型折流板6，连续螺旋折流板7，内壳程8，圆盘型折流板9，外壳程10，环形隔板11，管程流体进口12，管程流体出口13，圆筒形隔板14组成。

如图1所示，所述U型换热管5在中心套筒4和壳体3内均采用同心圆形布管方式，增加了布管密集度，有利于增加换热面积，从而提高换热效率。

如图2所示，所述组合式双壳程U型换热管式换热器的中心套筒4内壁上装有至少一对圆环型折流板6和圆盘型折流板9，圆环型折流板6和圆盘型折流板9沿轴向布置且与U型换热管5的布置方向相垂直。中心套筒4外壁装有连续螺旋折流板7，壳体3和中心套筒4之间为同轴套设，中心套筒4的左端与环形隔板11为密封焊连接，环形隔板11外圈与壳体3内侧密封焊连接。在环形隔板11两侧分别设有壳程流体进口1和壳程流体出口2，在螺旋折流板7上和圆环型折流板6和圆盘型折流板9上有相互平行的U型换热管5若干，形成连为一体的分程密封结构。圆筒形隔板与左端封头内侧密封焊连接，圆筒形隔板将管程进口和管程出口分开，U型换热管5一端安装在中心套筒4里，一端安装在壳体3里，形成U型的布管结构。

本实用新型的工作原理是：

换热过程：管程流体由管程流体进口12经U型换热管5向管程流体出口13流出。壳程流体由壳程流体进口1进入，在环形隔板11之后沿连续螺旋折流板7在外壳程10内螺旋前进，随后进入内壳程8经圆环型折流板6和圆盘型折流板9的依次引流作用从壳程流体出口2流出，最终实现一个完整的换热过程。

以上实施方案仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案。不脱离本实用新型精神的任何修改或局部替换，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种组合式双壳程U型管式换热器，主要由环形隔板、壳程进出口、壳体、中心套筒、换热管、连续螺旋折流板、圆盘圆环型折流板、圆筒形隔板、管程进出口组成，其特征在于：

所述换热器的壳体采用连续螺旋折流板为导流片，中心套筒采用圆盘圆环型折流板为导流片；壳体和中心套筒间同轴套设，壳体左端与中心套筒用环形隔板密封连接，连续螺旋折流板和圆盘圆环型折流板上均同心圆布置换热管若干，形成连为一体的分程密封结构；管程用圆筒形隔板将管程进口和管程出口分开，U型换热管一端安装在中心套筒里，一端安装在壳体里。

2.根据权利要求1所述的一种组合式双壳程U型管式换热器，其特征在于，所述壳体左端与中心套筒用环形隔板密封连接，圆盘圆环型折流板与所述连续螺旋折流板形成了新型的双壳程结构，比单独设置连续螺旋折流板中心管的空间利用率大幅度提升，使换热器整体结构更为紧凑，提高了换热器整体换热效率。

3.根据权利要求1所述的一种组合式双壳程U型管式换热器，其特征在于，所述圆盘圆环型折流板通过凹槽和换热管固定在内层套筒内，此类型的折流板可增加壳程流体横向冲刷换热管的比例，从而提高导热效率，同时还可以减少横向冲刷的路径，从而减少壳程流体压降。

4.根据权利要求1所述的一种组合式双壳程U型管式换热器，其特征在于，所述连续螺旋折流板的螺旋角为10°且螺旋盘绕在所述壳体内，圆盘圆环型折流板等距的安装在内层套筒中，使整个壳程的流体流动比较均匀，有效减少壳程流体流动所诱发振动发生的概率。

5.根据权利要求1所述的一种组合式双壳程U型管式换热器，其特征在于，所述换热器在形成组合式双壳程的同时采用了U型换热管，无温差应力问题，可应用于大温差条件，扩大了组合式双壳程换热器的应用范围。

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